واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان: آشنایی با سیستم های ناوبری هواپیما (2)
در قسمت قبل دیدیم که سامانه قطب نما برای تشخیص جهت و سامانه Attitude جهت نشان دادن وضعیت هواپیما نسبت به خط افق در هواپیما نصب می شود. در این بخش به معرفی IRS می پردازیم که نه تنها کار هر دو آنها را به تنهایی انجام می دهد، بلکه ناوبری نیز می کند یعنی موقعیت لحظه به لحظه هواپیما را نسبت به جغرافیای کره زمین مشخص می نماید.
آشنایی با سیستم های ناوبری هواپیما (2)
معرفی سامانه ناوبری IRS
IRS دارای یک دستگاه مرکزی به نام IRU است، داخل آن 3 شتاب سنج حساس قرار گرفته که هرکدام در جهت یکی از محورهای هواپیما نصب شده اند. 3 جایروسکوپ معمولا لیزی نیز به همان ترتیب نسبت به محورها قرار می گیرند، مدارات الکترونیکی هم داخل IRU وجود دارند. یک پنل کنترل در کابین خلبان قرار داده می شود که از طریق آن می توان سامانه را روشن/خاموش و از طریق صفحه کلید آن اطلاعات را وارد و یا اطلاعات بدست آمده را روی نمایشگر مشاهده نمود. پس از روشن کردن IRS ده دقیقه زمان لازم دارد که موقعیت خود را در کره زمین محاسبه نماید که در طول این زمان باید مشخصات محل فعلی به لحاظ طول و عرض جغرافیایی به آن داده شود که از طریق صفحه کلید امکان پذیر است. پس از 10 دقیقه در صورتی که مقدار داده شده و محاسبه شده یکسان باشد سامانه آماده ناوبری خواهد بود.
IRS اطلاعات جهت و وضعیت به علاوه موقعیت لحظه به لحظه، سرعت و جهت باد و ... را محاسبه کرده و به دیگر سامانه های ناوبری ارسال می دارد و همانطور که گفته شد این اطلاعات در نمایشگر آن نیز قابل مشاهده است.
فرض کنید یک وزنه از دو طرف توسط دو فنر به بدنه بسته شده، در صورت تغییر سرعت که به آن شتاب گفته می شود یکی از فنرها فشرده و دیگری کشیده خواهد شد که مقدار حرکت وزنه در آن لحظه متناسب شتاب خواهد بود که اساس کار شتاب سنج ها است.
پس از اندازه گیری شتاب با استفاده از یک مدار الکترونیکی که انتگرال گیری می کند می توان سرعت را بدست آورد، انتگرال سرعت نیز برابر مسافت پیموده شده است، بدین ترتیب شتاب، سرعت و مسافت محاسبه گردیده از ترکیب این مقادیر با اطلاعات دیگری که از سامانه ها و حسگرها به IRU داده می شود اطلاعات متنوع دیگری می توان بدست آورد.
اساس کار جایروسکوپ ها که انواع مختلف دارند باهم متفاوت است، جایروهای اولیه با مکش هوا کار می کردند و سپس نوع الکتریکی آنها ساخته شد که موتور داشت و با سرعت 24 هزار دور چرخش می کردند. سپس انواع لیزری، لرزشی و فیبر نوری ساخته شدند. جایروسکوپ ها سرعت زاویه ای را اندازه می گیرند.
با استفاده از اطلاعات بدست آمده از جایروسکوپ ها و شتاب سنج ها و مدارات الکترونیکی می توان وضعیت قرار گیری در همان لحظه و ... را بدست آورد و جهت نمایش و استفاده به نشان دهنده ها، خلبان خودکار و دیگر قسمت ها داد.
عیب IRS این است که در مسافت های طولانی از دقت آن کاسته می شود که این خطاها با استفاده از اطلاعات دیگر سامانه های ناوبری همچون VOR و DME در FMS اصلاح گردیده و مجموعه کاملی از اطلاعات بدست می آید.
در صورت بروز خرابی به طوریکه سامانه قادر به ناوبری نباشد می توان به مانند جایروسکوپ معمولی از اطلاعات جهت و وضعیت آن استفاده کرد، در صورت خرابی کلی، سامانه دیگر قابل استفاده نخواهد بود.
مدارات مونیتور داخلی به طور دائم عملکرد شتاب سنج ها، جایروسکوپ و دیگر مدارات را تحت مراقبت دارند که به محض وجود مشکل آنرا با کد مشخص کننده عیب بر نمایشگر نشان می دهد.
جایروسکوپ (ژیروسکوپ) چیست؟
در این مقاله به جایروسکوپ اشاره شد اما برای اینکه بدانیم این وسیله واقعا چیست باید بدانیم:
وقتی كه كسی دوچرخهسواری را یاد میگیرد، بدون آنكه خود متوجه باشد, از خاصیت ژیروسكوپ استفاده میكند. همین طور وقتی كه شما در بازی فوتبال، توپ را به گردش درمیآورید, باز این كار شما به ژیروسكوپ مربوط میشود.
در جهان دانش، ژیروسكوپ به منزله قلب است كه در بسیاری از دستگاهها و ابزار نیرومند، كار گذاشته شده است. برای نمونه, به كمك آن حتی كشتیهای غولپیكر و هواپیماها نیز به حركت درمیآیند با این همه، ژیروسكوپ به قدری ساده است كه دوچرخه و حتی فرفره و برخی دیگر از اسباببازیهای كودكان نیز بر اساس آن درست شدهاند.
وقتی جسم گردانی (مانند توپ) را به حال خود رها كنیم، پیوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـی خواهد چرخید؛ یعنی آنكه شما میتوانید یك خط موهوم را فرض كنید كه از مركز آن «جسم گردان» میگذرد, دایم در مسیر معینی به گردش خود ادامه میدهد. این حركت به خودی خود آن قدر ادامه مییابد تا لحظهای كه چیزی از خارج بیاید و جلوی آن را بگیرد. برای نمونه، توپی را كه بر محور معینی میچرخد، بر همان محور ثابت میماند. مگر آنكه بادی تند بوزد و یا ضربهای بر آن وارد شود كه در این صورت به مسیر دیگری درخواهـد افتاد.
آشنایی با سیستم های ناوبری هواپیما (2)
زمین مانند فرفره بسیار بزرگی است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد یافته است. مسیر این محور همیشه، هم در شب و هم در روز و در طول همه ایام سال، و همه سالها، به سوی ستاره قطبی است. محور ژیروسكوپ را «محور چرخش» مینامند. آیا میدانید وقتی كه بخواهید محور ژیروسكوپ را تغییر بدهید؛ یك چیز جالب در آن جا رخ خواهد داد؟
فرض كنید، محور چرخش افقی است. حالا فشاری بر نوك آن وارد آورید، میخواهید محور را به وضـع عمودی درآورید. اما ناگهان متوجه میشوید كه حركت آن هرگز طبق انتظار شما تغییر نمییابد، بلكه نسبت به نیروی حاصل از فشار عمودی شما پیوسته در زاویههای قائمهای به حركت خود ادامه میدهد. پس میبینیم كه محور، همچنان به طور افقی حركت میكند.
به همین دلیل است كه دوچرخهسوار وقتی حس میكند دارد به طرف راست میافتد چرخ را اندكی به همان طرف راست متمایل میگرداند. در این طرف صورت، چرخ متحرك دوچرخه بر بدنه آن، نیرویی به صورت زاویه قائمه، وارد میآورد. آنگاه به جای آنكه دوچرخهسوار به سمت راست فرو افتد, حركت خود را به پیش ادامه میدهد و در ضمن چرخ هم راست میشود.
با مهار كردن این نیروهاست كه دانشمندان توانستهاند به كمك «ژیروسكوپ» اژدرافكن و دستگاههای بمبافكن خودكار را به كار اندازند.
در هوای طوفانی، ژیروسكوپ تنها دستگاهی است كه هواپیما را به حالت ثابت نگه میدارد. پس ژیروسكوپ در هوانوردی نیز ارزش بسیار دارد. همین گونه اگر میبینید كه كشتی در دریای پرتلاطم واژگون نمیشود, باز این فایده ژیروسكوپهای بزرگ و نیرومندی است كه در زیر بدنه كشتی نصب شدهاند و امواج شدید و پیاپی دریا را خنثی میكنند.
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 579]